انتقال داده از طریق اترنت با ENC28J60 و میکروکنترلر AVR

جولای 5, 2017 اینترنت اشیا IOT, پروژه های میکروکنترلر, پروژه های میکروکنترلر AVR 19,684 بازدید

اترنت

در این بخش دانلود پروژه انتقال داده از طریق اترنت با ENC28J60 و میکروکنترلر AVR, توسط تیم الکترونیک و برنامه نویسی الکترونیک ۹۸ برای شما علاقه مندان به پروژه های میکروکنترلر AVR و پروژه های اینترنت اشیا IOT آماده شده است. تجهیز دستگاه های میکروکنترلری به رابط اترنت, استفاده از آن ها را در شبکه های کامپیوتری بدون نیاز به کامپیوتر مخصوص فراهم می کند. بدین طریق تمام کامپیوتر های موجود در شبکه می توانند به طور مستقیم از سرویس مورد نظر استفاده کنند.

با اتصال شبکه محلی به اینترنت و داشتن شرایط لازم نیز می توان به اطلاعات سایر پایگاها دست پیدا کرد و در هر نقطه ای از جهان با دستگاه مورد نظر ارتباط برقرار نمود. در این پروژه, مداری را طراحی می کنیم که با استفاده از تراشه کنترلر شبکه ENC28J60 و میکروکنترلر ATmega32 می تواند از طریق واسط اترنت با کامپیوتر به تبادل داده بپردازد.

بعد قبل

انتقال داده از طریق اترنت با ENC28J60 و میکروکنترلر AVR

بعد قبل

هدف ما در این پروژه, استفاده از دستگاه های مبتنی بر میکروکنترلر در شبکه های کامپیوتری (Computer Networks) است. دستگاه ساخته شده در این پروژه می تواند به عنوان ایستگاهی در یک شبکه کامپیوتری قرار گیرد و با سایر ایستگاه های موجود در شبکه ارتباط برقرار کند.

تراشه ENC28J60

این تراشه توسط شرکت میکروچیپ (Microchip) برای استفاده در ابزارآلات سرعت پایین که به ارتباط شبکه (Network Communication) نیاز دارند, طراحی و ساخته شده است. این تراشه که یک کنترلر کامل اترنت به شمار می رود, به راحتی راه اندازی می شود و می تواند با داشتن حافظه داخلی کافی برای سیستم هایی که به سرعت و حافظه بالای پردازش اطلاعات نیاز ندارند, به کار رود. گفتنی است علاوه بر لایه اتصال داده, لایه فیزیکی نیز در این تراشه ها پیاده سازی شده است و لایه های بالاتر از لایه شبکه در میکروکنترلر به صورت نرم افزاری پیاده سازی می شوند. از جمله مشخصات بارز این کنترلر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

:: بسته بندی های 28 پایه SPDIP/SOIC/SSOP/QFN

:: داشتن هر دو لایه کنترل دستی رسانه و لایه فیزیکی

:: ارتباط SPI با سرعت 20MHz

:: سرعت انتقال داده 10Mbps

:: 8 کیلو بایت حافظه داخلی

در شکل زیر ترتیب پایه ها و انواع بسته بندی این تراشه آورده شده است.

نقشه شماتیک پروژه

لیست قطعات مورد نیاز

مقاومت 50 اهم با توان 0.25 وات	4 عدد
مقاومت 10 کیلو اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	3 عدد
مقاومت 330 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 1 درصد	1 عدد
مقاومت 220 اهم با توان 0.25 وات و تلرانس 5 درصد	2 عدد
مقاومت 2.3 کیلو اهم با توان 0.25 وات	1 عدد
پتانسیومتر خوابیده 10K کیلو اهم تک‌دور مدل DIP	1 عدد
دیود 1N4007	2 عدد
خازن عدسی 100nF نانوفاراد	8 عدد
خازن عدسی 18pF پیکوفاراد	2 عدد
خازن الکترولیتی 100uf میکروفاراد 25 ولت	1 عدد
خازن الکترولیتی 10uf میکروفاراد 25 ولت	3 عدد
سلف بشکه ای 10mH میلی هانری با قطر 9mm میلیمتر	1 عدد
رگولاتور ولتاژ 5 ولت L7805	1 عدد
رگولاتور ولتاژ 3 ولت LF33CV	1 عدد
میکروکنترلر ATMEGA32A مدل DIP تایوانی با 40 پایه	1 عدد
آی سی 74HC125 مدل DIP	1 عدد
آی سی کنترلر شبکه ENC28J60 مدل DIP	1 عدد
سوکت آی سی 40 پایه مدل معمولی	1 عدد
سوکت آی سی 28 پایه باریک مدل معمولی	1 عدد
سوکت آی سی 14 پایه مدل معمولی	4 عدد
ترمینال پیچی 2 پین مدل KF300 رنگ آبی	1 عدد
سوکت شبکه RJ45 فلزی نوع مادگی مدل روبردی	1 عدد
لامپ LED قرمز سایز 3mm میلی متر مدل مات	1 عدد
لامپ LED قرمز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
لامپ LED سبز سایز 5mm میلی متر مدل مات	1 عدد
کریستال 25MHz مگاهرتز کوتاه	1 عدد
دیپ سوئیچ 4 کاناله معمولی	1 عدد
تک سوئیچ 4 پایه DIP سایز 6x6x5 میلیمتر	1 عدد
LCD کاراکتری مدل 16×2 با Backlighting آبی	1 عدد
پین هدر نری صاف 1x40 با ارتفاع 11 میلیمتر - مشکی	1 عدد
پین هدر مادگی صاف 1x40 با فاصله پایه 2.54 میلیمتر - مشکی	1 عدد
آداپتور 12V ولت 2A آمپر مدل بین راهی ساخت ایران	1 عدد

شرح عملکرد پروژه

در این پروژه برای ارتباط از طریق اترنت, ایستگاهی با استفاده از میکروکنترلر طراحی شده است که عبارت متنی دستور داده شده از روی صفحه نمایشگر خود نمایش می دهد, دفعات فشرده شدن دو کلید وصل شده را روی این صفحه اعلام می کند و در صورت درخواست, این اطلاعات را از طریق TCP/IP یا UDP/IP ارسال می نماید. از آنجا که تراشه اترنت به کار رفته, با استفاده از ارتباط SPI به میکروکنترلر متصل می شود, میکروکنترلر مورد استفاده باید این قابلیت را داشته باشد. همچنین با توجه به مقدار حافظه لازم برای پردازش بسته های داده اترنت و نیاز به پایه های دیگر برای اتصال سایر قطعات پروژه میکروکنترلر ATmega32L انتخاب شده است، همچنین برنامه میکروکنترلر به زبان C و در محیط نرم افزار Code-Vision-AVR نوشته شده است.

به دلیل اینکه تراشه شبکه مورد استفاده با ولتاژ 3.3V ولت کار می کند به همین دلیل بهتر است میکروکنترلر نیز در صورت امکان با همان ولتاژ راه اندازی شود. برای اینکار فقط به یک رگولاتور ولتاژ نیاز است و استفاده از مدارات تغییر سطوح ولتاژ برای ارتباط تراشه لزومی ندارد. در این مدار به علت استفاده از LCD کاراکتری، ولتاژ 5 ولت نیز لازم است.

نقشه جاگذاری قطعات بر روی برد PCB

لیست ابزار آلات و تجهیزات مورد نیاز

هویه	1 عدد
سیم لحیم	1 عدد
کف چین	1 عدد
قلع کش	1 عدد

سخت افزار پروژه

با توجه به توضیحات بالا مدار این پروژه را می توان به دو صورت زیر انجام داد:

1- میکروکنترلر با ولتاژ 3.3 ولت کار کند و برای ارتباط با ال سی دی از مدار تبدیل سطح استفاده شود.

2- میکروکنترلر با ولتاژ 5 ولت کار کند و ارتباط میکروکنترلر و تراشه شبکه از طریق مدار تبدیل سطح برقرار شود.

در این پروژه از روش دوم استفاده شده است. به منظور انتقال سیگنال از تراشه شبکه به میکروکنترلر, از یک بافر برای تغییر سطح استفاده شده است, اما در جهت عکس, یعنی برای انتقال سیگنال از میکروکنترلر به تراشه, هیچ نوع واسطی به کار نرفته و اتصال مستقیم برقرار شده است. علت آن توانایی تحمل سیگنال های 5 ولت در ورودی های تراشه ENC28J60 است. توجه داشته باشید که میکروکنترلر های خانواده AVR با ولتاژ 5 ولت کار می کنند و به همین دلیل در صورت اتصال مستقیم خروجی های تراشه شبکه به ورودی های آن, هیچ کدام از نظر الکتریکی آسیب نمی بینند, اما به دلیل پیروی میکروکنترلر از مشخصات خانواده HC, در صورت اتصال مستقیم احتمال بروز خطا در خواندن سطح یک منطقی وجود دارد و در نتیجه استفاده از مدار تبدیل سطح ولتاژ ضروری است.

نحوه راه اندازی و آزمایش مدار

ابتدا دستگاه را با یک کابل شبکه, به کامپیوتر شخصی خود متصل نمایید و ارتباط را برقرار کنید. برای آزمایش دستگاه از یک نرم افزار مرورگر وب مثل Internet Explorer یا Mozila Firefox استفاده کنید. برای این کار باید آدرس IP دستگاه (مثلا http://192.168.1.10) را در نوار آدرس مرورگر مورد نظر وارد کنید و دکمه Enter را فشار دهید, قبل از این کار باید تنظیمات ارتباطی مرورگر را در مد Automatic قرار دهید و آدرس IP کامپیوتر را به صورت دستی در محدوده دید دستگاه (مثلا 192.168.1.1) تنظیم کنید. به این ترتیب, با انجم این کار, یک صفحه ساده HTML ظاهر می شود. این صفحه, حاوی اطلاعات ارسال شده از سوی دستگاه که شامل مقدار شمارش شده در شمارنده و دفعات فشرار داده شدن دکمه B1 و B2 می باشد.

توجه : آدرس IP دستگاه همانطور که بیشتر نیز اشاره شد, با توجه به وضعیت دیپ سوئیچ مشخص می شود و در بازه 192.168.1.10 تا 192.168.1.25 قرار می گیرد.

ویدیو آموزش راه اندازی کیت

دانلود ویدئو با لینک مستقیم از سرورهای پرقدرت الکترونیک 98

تهیه پروژه به صورت کیت آماده به کار و مونتاژ شده

در صورتیکه تجهیزات و یا زمان لازم برای ساخت پروژه را ندارید می توانید این پروژه را به صورت یک کیت آماده به کار و مونتاژ شده از فروشگاه اینترنتی آی سی98 با قیمت و کیفیت مناسب به صورت آنلاین سفارش دهید. برای خرید و سفارش آنلاین پروژه می توانید اینجا کلیک کنید.